Los rotores o los frenos de disco no son la parte más sexy de un coche, pero si usted tiene suficientes días de pista en su cinturón, entonces usted probablemente ha aprendido de la manera difícil que no todos los rotores son creados iguales y que el rendimiento del rotor es enormemente importante si su objetivo es tener un pedal de freno fiable y consistente bajo su pie. Recuerdo un decepcionante evento de Time Attack en Montreal en el que se rompió un disco en el Camaro Z/28 del 97 de mi padre y tuvimos que abandonar antes de tiempo. Los rotores OEM de ese coche simplemente no estaban preparados para el estrés térmico que les estábamos lanzando en la pista de carreras.
Hoy en día los rotores de alto rendimiento son increíblemente avanzados. Estoy seguro de que todos han visto rotores de carbono-cerámica en coches deportivos de alta gama e incluso rotores de carbono-carbono en coches de carreras completos. ¿Cómo alteran estos materiales el rendimiento del sistema de frenado en comparación con los viejos discos de hierro fundido? ¿Cómo mejora el rendimiento la estructura interna de las paletas? ¿Cómo funciona un disco flotante de dos piezas en comparación con uno de una pieza? ¿Y qué pasa con las diferentes formas y frecuencias de las ranuras en la cara del disco? Gracias a los conocimientos técnicos proporcionados por Mark Vlaskis de Brembo North America y Yoni Kellman de DBA USA, cubriremos todos estos temas para que pueda hacer una compra más informada.
Como la mayoría de ustedes ya saben, el trabajo principal del rotor es proporcionar una superficie de acoplamiento para las pastillas de freno de modo que cuando se aplican los frenos el material de fricción que compone la pastilla se aprieta hidráulicamente contra los rotores por las pinzas de freno, convirtiendo el movimiento hacia adelante en el calor como el coche se desacelera. Este calor se irradia a la atmósfera cuando el aire fluye sobre y a través de los rotores (y el resto del sistema de frenado), completando la conversión de energía cinética en energía térmica. Y como la masa más grande del sistema de frenado, el disco desempeña un papel vital en la absorción y el desprendimiento de todo ese calor.
DBA 4000 Series rotor de una pieza
DBA 5000 Series rotor de dos piezas
He realizado la mayor parte de mis carreras en vehículos relativamente pequeños, ligeros y de baja a media potencia como Hondas, Mazdas y Scions, por lo que para mis necesidades he podido utilizar mayoritariamente discos de freno de hierro fundido de alta calidad sin problemas. Pero con mi gran coupé Infiniti G35, el paso a rotores de dos piezas de mayor diámetro transformó completamente el rendimiento del coche. Como explicó Yoni de DBA USA, «Desde el punto de vista del coste, un disco de una pieza puede satisfacer las necesidades de la mayoría de los conductores en la mayoría de los casos y es rentable, sobre todo cuando el disco utiliza materiales y un diseño de alta calidad y se combina con las pastillas adecuadas para el uso previsto del vehículo.
Los discos de dos piezas ofrecen algunas ventajas significativas, sin embargo, como la reducción del peso, así como una mejor disipación del calor, en parte por el sombrero de aluminio que actúa como disipador de calor. Algunos rotores de dos piezas también ofrecen un mayor flujo de aire a través del rotor debido al diseño más abierto donde el sombrero se encuentra con la cara del rotor. Otra gran ventaja es la posibilidad de sustituir sólo el anillo del disco y reutilizar el sombrero central. Esto puede suponer un ahorro de costes en muchos casos».
Rotor flotante de dos piezas de Brembo
Como añadió Mark de Brembo, «Realmente no hay inconvenientes en la construcción de dos piezas, aparte del coste. La primera ventaja de la construcción flotante de 2 piezas es la reducción del peso. Al hacer la sección central del disco de aluminio, se puede ahorrar una gran cantidad de peso en un lugar clave, ya que es a la vez no suspendido y giratorio. Otra ventaja de esta construcción es la reducción de la transferencia de calor al buje del vehículo y a los rodamientos de la rueda. Aunque el sobrecalentamiento de los cojinetes de las ruedas en la calle no suele ser un problema, sí puede serlo cuando se conduce en la pista de carreras. Pero la mayor ventaja reside en el propio flotador. Los discos de freno deben hacer frente a niveles de temperatura extremos. En algunos casos, las temperaturas de los discos pueden superar los 1100 °F. Cuando un material se calienta, se expande, y debido al gran cambio de temperatura que experimentan los discos de freno, este efecto puede ser significativo. En el caso de un disco no flotante, no todo el material se calienta uniformemente. La sección central del disco permanece relativamente fría en comparación con las superficies de frenado. Esta diferencia de temperatura hace que se desarrollen tensiones térmicas que conducen a la deformación del disco y al ahuecamiento de la superficie de frenado, así como a un mayor potencial de grietas. Con el sistema full-floating, el disco es libre de crecer con respecto a la campana, y puede permanecer recto y verdadero»
Otro elemento clave para el diseño del rotor es su diseño de paletas internas. Como señaló Mark, de Brembo, «no hay un diseño de paletas óptimo, sino que puede variar en función de la aplicación. Algunos diseños, como los discos de paletas curvas direccionales, realmente mejoran el flujo de aire a través del disco convirtiéndolo en una bomba centrífuga. Sin embargo, el coste de su aplicación se incrementa debido a la necesidad de contar con discos únicos a la izquierda y a la derecha. La geometría interna de las aletas de pilar patentada por Brembo proporciona casi todas las ventajas de flujo de aire de los discos de aletas curvas, pudiendo utilizar el mismo disco tanto en el lado izquierdo como en el derecho del vehículo. Independientemente del diseño, las aletas son un factor importante para permitir que el disco pierda calor y, por lo tanto, lo mantenga dentro del rango de temperatura dictado por la composición general del sistema de frenado (es decir
Las paletas Kangaroo Paw patentadas por DBA
Yoni, de DBA, se hizo eco del hecho de que hay muchas filosofías diferentes para el diseño de las paletas. «En nuestro caso, queríamos conseguir dos cosas cuando ideamos nuestro diseño de ventilación patentado Kangaroo Paw. La primera era una gran superficie para la disipación más eficaz del calor a medida que el aire se desplaza por el rotor. En segundo lugar, una gran resistencia. Al utilizar los pilares y postes especialmente distribuidos en nuestro diseño Kangaroo Paw, la carga ejercida sobre el rotor durante el frenado y los cambios de calor está bien distribuida, lo que reduce la distorsión del rotor y reduce el abombamiento, que es un problema común con los rotores de paletas rectas y también con algunos diseños de paletas curvas.»